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无序异质结构中的马约拉纳极化

介观与纳米尺度物理 2025-05-07 v2

摘要

近期研究提出马约拉纳极化(MP)作为识别拓扑马约拉纳束缚态(MBS)的工具。我们在两个系统中分析了 MP:一维半导体纳米线和准一维系统,二者均具有 Rashba 自旋轨道耦合、邻近诱导超导和无序。虽然 MP 反映了拓扑特征,但它并不总能区分真正的 MBS 与部分分离的 Andreev 束缚态(psABS)或准马约拉纳模式。真正的 MBS 预期满足 PleftPright1\mathcal{P}^*_\mathrm{left} \cdot \mathcal{P}_\mathrm{right} \sim -1,但另外两个条件——拓扑带隙和边缘局域化波函数——对于其识别和用于拓扑量子计算(TQC)也是必要的。我们指出了极化乘积条件成立但未满足这些额外要求的情况。我们的结论在选择 MP 的定义(基于手征框架或粒子-空穴框架)时均保持稳健。对于 TQC 的稳健 MBS 识别需要将 MP 与能谱和波函数局域化相结合,尤其是在无序系统中。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.07721,
  title  = {Majorana polarization in disordered heterostructures},
  author = {Shubhanshu Karoliya and Sumanta Tewari and Gargee Sharma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.07721},
  year   = {2025}
}

备注

Section on graphene replaced with quasi-1d system